DE2506967C3 - Circuit for suppressing low-frequency interference voltages superimposed on a video signal - Google Patents

Description

4040

Die Erfindung betriff} eine Schaltung zum Unterdrükken von niederfrequenten Störspannungen, die einem Videosignal überlagert sind, mit einer von den Zeilensynchronimpulsen des Videosignals gesteuerten Abtast-Halte-Schaltung, durch welche eine der Stör-Spannung entsprechende niederfrequente Treppenspannung mit einer das Treppensignal ergänzenden Sägezahnspannung rückgewonnen und dem störspannungs-Cberlagerten Videosignal als Kompensationsspannung zugesetzt wird.The invention relates to a circuit for suppressing of low-frequency interference voltages that are superimposed on a video signal with one of the Line sync pulses of the video signal controlled sample-and-hold circuit, through which one of the interference voltage corresponding low-frequency staircase voltage with a sawtooth voltage that supplements the staircase signal recovered and the interference-voltage-superimposed video signal as a compensation voltage is added.

Schaltungen dieser Art, oftmals auch Klemmschaltungen für Videosignale genannt, sind bekannt Sie besitzen den Nachteil, daß durch die im Zeilenrhythmus erfolgende Tastung nur eine treppenförmige Kompentationsspannung entsteht und dadurch immer noch eine gewisse Reststörspannung im Videosignal verbleibt. Auch eine einfache Siebung dieser Treppenspannung bringt keine Verbesserang der Störspannungskompensation, da hierdurch eine störende Phasenverschiebung zwischen geglätteter Kompensationsspannung und Ursprünglicher Störspannung entsteht und dami« wie^ derum keine exakte Kompensation erreicht wird.Circuits of this type, often also clamping circuits Called for video signals, they are known to have the disadvantage that they are in line rhythm When keying takes place, only a stepped compensation voltage is created and therefore still a some residual voltage remains in the video signal. Also a simple sieving of this stair tension brings no improvement in the interference voltage compensation, as this results in a disruptive phase shift between the smoothed compensation voltage and the original interference voltage arises and thus «like ^ therefore no exact compensation is achieved.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Klemmschaltung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden Und zu i'5 Verbessern, daß eine vollständige Kompensation der dem Videosignal Überlagerten Störspannungen erreich« wird,It is the object of the invention to further develop a clamping circuit of the type mentioned at the beginning and to i'5 Improve that a complete compensation of the interference voltages superimposed on the video signal is achieved « will,

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schaltung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dqdurch gelöst durch die Maßnahme nach dem Hauptansprach. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved according to the invention on the basis of a circuit of the type mentioned at the beginning solved by the measure after the main address. Further advantageous embodiments of the invention Circuitry emerges from the subclaims and the following description.

Eine erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht mit einfachsten Mitteln die vollständige Unterdrückung von einem Videosignal überlagerten niederfrequenten Störspannungen und in der Praxis wird hierdurch Leispielsweise eine Störabstandsverbesserung von 20-3OdB gegenüber bekannten Schaltungen erreicht und zwar für niederfrequente Störspannungen zwischen 10 bis 300Hz.A circuit according to the invention enables the complete suppression of with the simplest means low-frequency interference voltages superimposed on a video signal and in practice this is for example A signal-to-noise ratio improvement of 20-3OdB compared to known circuits is achieved for low-frequency interference voltages between 10 and 300Hz.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführangsbeispielen näher erläutertThe invention is illustrated more schematically below with reference to the hand Drawings on exemplary embodiments explained in more detail

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung. Hierbei wird das von der Störspannung zu befreiende Videosignal V dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 1 zugeführt Mittels einer bekannten Abtast-Halte-Schaltung 2 (Samplingand-Hold-Schaltung) wird gleichzeitig in einem zweiten Zweig eine der Störspannung S entsprechende Treppenspannung Tabgeleitet, die dem anderen Eingang des Differenzverstärkers 1 zugeführt wird. Der elektronische Schalter 3 der Abtast-Halte-Schaltung 2 wird zu diesem Zweck mk den Zeilensynchronimpulsen des Videosignals angesteuert, d. h. beispielsweise im Bereich der hinteren Schwarzschulter oder im Bereich der Synchronspitzen des Videosignals geschlossen. Zur Unterdrückung von in diesen Zeitpunkten überlagerten hochfrequenten Störspannungen wird das Signal vorzugsweise noch über einen Tiefpaß 4 geleitetFig. 1 shows a first embodiment of a circuit according to the invention. Here, the of the noise voltage to be freed video signal V to the one input of a differential amplifier 1 is supplied by means of a known sample-hold circuit 2 (Samplingand-hold circuit) is the same in a second branch, a corresponding of the interference voltage S staircase voltage Tabgeleitet, the other the Input of the differential amplifier 1 is supplied. The electronic switch 3 of the sample-and-hold circuit 2 is controlled for this purpose by the line sync pulses of the video signal, ie closed, for example, in the area of the rear porch or in the area of the sync peaks of the video signal. In order to suppress high-frequency interference voltages superimposed at these times, the signal is preferably also passed through a low-pass filter 4

Bei den bekannten Schaltungen wird das treppenförmig der Störspannung angenäherte Signal T unmittelbar dem Minus-Eingang des Differenzverstärkers 1 zugeführt so daß zwar eine gewisse Kompensation der niederfrequenten Störspannungskomponente erfolgt, jedoch immer noch mit einer auf die Treppen zurückzuführenden Störspannungskomponente.In the known circuits, the stepped signal T approximated to the interference voltage is fed directly to the minus input of the differential amplifier 1 so that a certain compensation of the low-frequency interference voltage component takes place, but still with an interference voltage component attributable to the stairs.

Gemäß der Erfindung wird nun diese Treppenspannung Γ vom Ausgang der mit dem Differenzverstärker verbundenen Abtast-Halte-Schaltung 2 über ein Siebglied 5 in Form eines Tiefpasses geleitet und die so entstehende, im ansteigenden und abfallenden Ast der niederfrequenten Störspannung gegenüber dieser etwas phasenverschobene geglättete Spannung C wird über eine Trennstufe 6 einem weiteren Abtastkreis 7 zugeführt, dessen Abtastschalter im gleichen Rhytmus wie der Abtastschalter 3 der Abtast-Halte-Schaltung 2 über die Synchronimpulse (15 KHz) angeschlossen wird. Damit wird in den einzelnen Abtastzeitpunkten t die am Schalter 7 anliegende Spannung jeweils kurzgeschlos sen und es entsteht am Ausgang 8 eine sägezahnförmige Ausgangsspannung Z, deren einzelne Sägezähne jeweils unmittelbar den Spannungskomponenten entsprechend, die zur Ergänzung der Treppenspannung T zu einer idealen, nicht phasenverschobenen Sinusspannung nötig sind. Es bedarf daher lediglich der Zusetzung dieser Spannungskomponenten Z zur Treppenspannung T, um eine der ursprünglichen Störspannung 5 Vollständig entsprechenden Kompensationsspannung zu erhalten, Was beispielsweise einfach über einen zwischengeschal·' teten Entkopplungswiderstand 9 erfolgen kann. Auch jede andere geeignete Zusetzüng, beispielsweise Unmil· telbar im Differenzverstärker 1 ist denkbar. Das Einstellen der Größe der Sägezahnspannung kann inAccording to the invention, this staircase voltage Γ is now passed from the output of the sample-and-hold circuit 2 connected to the differential amplifier via a filter element 5 in the form of a low-pass filter, and the resulting, in the rising and falling branches of the low-frequency interference voltage compared to this somewhat phase-shifted, smoothed voltage C is fed via a separator 6 to a further sampling circuit 7, the sampling switch of which is connected in the same rhythm as the sampling switch 3 of the sample-and-hold circuit 2 via the synchronous pulses (15 KHz). In this way, the voltage applied to switch 7 is short-circuited at the individual sampling times t and a sawtooth-shaped output voltage Z is produced at output 8, the individual sawtooths of which correspond directly to the voltage components required to supplement the staircase voltage T to an ideal, non-phase-shifted sinusoidal voltage are. It is therefore only necessary to add these voltage components Z to the staircase voltage T in order to obtain a compensation voltage that completely corresponds to the original interference voltage 5. Any other suitable addition, for example infiltrated in the differential amplifier 1, is also conceivable. Setting the size of the sawtooth voltage can be done in

der Trennstufe 6 erfolgen.the separation stage 6 take place.

Eine besonders vorteilhafte schaltungstechnisch sehr einfache Lesung zeigt Fig.2, bei der die Funktion des Abtastschalters 6 zur Rückgewinnung der Spannungskomponenten Z unmittelbar von dem Schalter 3 der Abtast-Halte-Schaltung 2 übernommen wird, also nur ein einziger Abtastschalter vorgesehen ist. Die über den Tiefpaß 5 geglättete Spannung G wird über einen Spannungsfolger 10 einem Widerstand 11 zugeführt, der am Fußpunkt des Speicherkondensators 12 der Abtast-Halte-Schaltung 2 gegen Masse angeschaltet ist. Am Eingang des Abtastschalters 3 liegt ein relativ niederohmiger Widerstand 13. Auch der Widerstand 11 ist relativ niederohmig gewählt Wenn bei dieser Schaltung der Schalter 3 durch einen Zeilensynchronimpuls geschlossen ist, wird bekannterweise der Kondensator 12 auf den Spannungspegel aufgeladen, der am Eingang der Halter-Schaltung anliegt Gleichzeitig wird jedoch über den niederohmigen Widerstand 13 bei geschlossenem Schalter 3 die am Kondensator 12 anliegende Sapnnung G kurzgeschlossen. Dies entspricht den Zeitpunkten / der Spannung Z Wird zwischen den Zeilensynchronimpulsen während der Übertragung der Bildinformation der Schalter 3 geöffnet, so kann sich an dem Kondensator 12 die dem Anstieg der geglätteten Spannung ΰ zwischen den einzelnen Abtastzeitpunkten entsprechende Sägezahnspannung aufbauen, so daß am Ausgang der Abtast-Halte-Schalturig eine vollständig der ursprünglichen Störspannung Sentsprechende Ausgangsspannung entsteht die im Differenzverstärker 1 zur Kompensation ausgenutzt wird.A particularly advantageous reading, which is very simple in terms of circuitry, is shown in FIG. 2, in which the function of the sampling switch 6 for recovering the voltage components Z is taken over directly by the switch 3 of the sample-and-hold circuit 2, so only a single sampling switch is provided. The voltage G smoothed via the low-pass filter 5 is fed via a voltage follower 10 to a resistor 11 which is connected to ground at the base of the storage capacitor 12 of the sample-and-hold circuit 2. At the input of the sampling switch 3 there is a relatively low resistance 13. Resistor 11 is also selected to be relatively low At the same time, however, the voltage G applied to the capacitor 12 is short-circuited via the low-resistance resistor 13 when the switch 3 is closed. This corresponds to the times / the voltage Z.If the switch 3 is opened between the line sync pulses during the transmission of the image information, the sawtooth voltage corresponding to the rise in the smoothed voltage ΰ between the individual sampling times can build up on the capacitor 12, so that the sampling -Halt-Schalturig an output voltage that corresponds completely to the original interference voltage and is used in the differential amplifier 1 for compensation.

Zum genauen Einstellen der Kompensation kann in dem Rückiührkreis zusätzlich noch ein einsteilbarer Widerstand 14 angeordnet sein.
An Stelle des vorgesehenen Differenzverstärkers 1 zum Zusammenführen des störspannungsbehafteten Videosignals mit der Kompensationsspannung kann selbstverständlich auch jede andere bekannte Schaltung verwendet werden, beispielsweise auch ein einfaches Widerstandnetzwerk, oder eine Mischstufe, wobei in diesem Fall natürlich eine entsprechende Umkehrstufe für die Kompensationsspannung nötig ist.In order to set the compensation precisely, an adjustable resistor 14 can also be arranged in the feedback circuit.
Instead of the differential amplifier 1 provided for combining the video signal with the interference voltage and the compensation voltage, any other known circuit can of course also be used, for example a simple resistor network or a mixer, in which case, of course, a corresponding reversing stage is required for the compensation voltage.

Hifirzu 1 Blatt ZeichnungenHifirzu 1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltung zum Unterdrücken von niederfrequenten Störspannungen, die einem Videosignal überlagert sind, mit einer von den Zeilensynchronimpulsen des Videosignals gesteuerten Abtast-Halte-Schaltung, durch welche eine der Störspannung entsprechende niederfrequente Treppenspannung mit einer das Treppensignal ergänzenden Sägezahnspannung rückgewonnen und dem störspannungsüberlagerten Videosignal als Kompensationsspannung zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Treppenspannung (T) mittels eines Siebgliedes (5) geglättet und davon durch Abtasten (Schalter 6 nach F i g. 1, Schalter 3 nach F i g. 2) die ts die Treppenstufen ausfüllenden Spannungskomponenten (Z) abgeleitet und schließlich der Treppenspannung f7} zugesetzt werden.1. A circuit for suppressing low-frequency interference voltages that are superimposed on a video signal, with a sample-and-hold circuit controlled by the line sync pulses of the video signal, through which a low-frequency staircase voltage corresponding to the interference voltage is recovered with a sawtooth voltage that supplements the staircase signal and the interference voltage-superimposed video signal as a compensation voltage is added, characterized in that the staircase voltage (T) is smoothed by means of a sieve element (5) and the ts voltage components (Z ) and finally added to the staircase voltage f7}. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geglättete Treppenspannung (G) la einem am fußpunkt des Speicherkondensators (12) der Abtait-Halte-Schaltung (2) angeschalteten Widerstand (11) zugeführt wird.2. A circuit according to claim 1, characterized in that the smoothed staircase voltage (G) la is fed to a resistor (11) connected to the base of the storage capacitor (12) of the down-hold circuit (2). 3. Schaltung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand (13) des Abtastschalters (3) und der am Fußpunkt des Speicherkondensators (12) angeschaltete Fußpunktwiderstand (11) derart niederohmig bemessen sind, daß bei durch die Zeilensynchronimpulse geschlossenem Abtastschalter (3) der Speicherkondensator (12) aufgeladen und gleichzeitig die am Fußpunktwiderstand (M) liegende Spannung kurzgeschlossen wird, während bei offenem Abtastschalter (3) über den Speicherkondensator (1-^) die am Fußpunktwiderstand (11) aufgebaute Spannungskomponente (Z) dem Ausgang der Abtast Halte-Schaltung (2) zugeführt wird3. Circuit according to spoke 2, characterized in that the input resistance (13) of the sampling switch (3) and the base resistance (11) connected to the base of the storage capacitor (12) are dimensioned to be of such low resistance that when the sampling switch (3) is closed by the line sync pulses the storage capacitor (12) is charged and at the same time the voltage at the base resistance (M) is short-circuited, while with the sampling switch (3) open, the voltage component (Z) built up at the base resistance (11) is the output of the sample and hold via the storage capacitor (1- ^) Circuit (2) is supplied